基于RS/GIS岩溶区的土地利用/覆被变化及驱动力分析:以贵州省息烽县为例

为喀斯特地区土地资源的合理开发利用提供科学依据,以促进喀斯特地区生态环境和经济的可持续发展,以贵州省息烽县为研究对象,利用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术获得2000—2015年土地利用/覆被的现状、动态度、土地利用/覆被类型转移矩阵等数据,结合经济、人口等统计数据进行土地利用/覆被变化及驱动力分析。结果表明:2000—2015年,息烽县草地、建设用地和林地面积保持持续上升,耕地和裸岩地面积持续下降,水域和园地面积先减少后略有增加,且转移面积一直很小;耕地主要转向建设用地、草地和林地,裸岩地转向草地;息烽县土地利用/覆被变化强度处于中等水平。人口增长、城镇化、经济发展和政策的共同推动作用是研究区土地利用/覆被变化的主导因素。提出了喀斯特地区土地可持续发展的建议。     

"三生空间"视角下的土地利用转型与生态环境效应研究 ——以江西省鹰潭市为例

[目的]在"三生空间"视角下,定量分析鹰潭市土地利用转型及其生态环境效应,为协调市域国土空间规划、土地政策实施、生态环境保护提供借鉴.[方法]基于鹰潭市2010、2014、2018年3期土地利用现状数据,按"生产—生活—生态"土地利用主导功能进行分类,运用土地利用转移矩阵、生态环境质量指数模型、土地利用变化生态贡献率等方法,定量分析2010—2018年鹰潭市土地利用转型的时空演变格局、生态环境效应.[结果](1)2010—2018年,鹰潭市"三生空间"用地结构发生显著变化.土地利用转型主要表现为生态用地减少,生产、生活用地增加.土地转出面积最多的为林地,共计3860.60 hm2,转入面积最多的为农业生产用地,共计1581.72 hm2.(2)生态环境质量指数呈现波动的趋势,在2010年为0.6055、2014年为0.5962、2018年为0.5980,生态环境质量指数在2010—2014年间降低,但在2014—2018年间上升.(3)2010—2018年,鹰潭市的生态环境质量同时存在生态改善与恶化两种趋势,最终抵消呈现出一定的下降趋势,林地大量转为建设用地是生态环境恶化的主要原因,农业生产用地等生态环境质量较低的生产用地转为林地和草地是生态环境改善的主要因素.[结论]鹰潭市生态环境自2014年开始得到有效改善,但总体看来生态环境恶化的趋势大于生态改善的趋势,定量研究鹰潭市过去9年的土地利用转型及其生态环境效应,能为鹰潭市的生态建设提供数据、理论支撑.针对生态用地减少等问题,鹰潭市未来要科学规划土地转型的方向,合理划定生态保护红线,以江西省"生态文明建设试验区"为主导,协调区域经济与生态的同步发展.     

长沙市1990～2010年土地覆被变化及其预测

以长沙市作为研究对象,利用1990、1995、2000、2005、2010年长沙市5期的Landsat TM/ETM遥感影像数据,计算出了1990~2010年土地利用的数量结构和各地类实际面积的转移矩阵以及2010~2030年每10年间隔的各地类预测面积的转移矩阵,分析了长沙市1990~2010的土地利用数量结构特征,并对长沙市土地利用变化趋势进行了预测和土地利用/覆被转移变化的驱动力分析。结果表明:(1)长沙市1990~2010年建设用地保持持续高速增加,而耕地面积和林地面积则逐年下降,并且绝大部分转化为建设用地;(2)在2010~2020年,建设用地面积将会保持大致为6658.7 hm2/年的增速继续增加,增速大约为2000~2010年的两倍,此期间的主要变化表现为林地面积的减少;(3)到2020年左右,长沙市各个地类的土地利用趋于一个稳定的状态;(4)耕地减少和建设用地增加的主要社会因素为人口增长以及经济快速发展。     

长沙市1990～2010年土地覆被变化及其预测

以长沙市作为研究对象,利用1990、1995、2000、2005、2010年长沙市5期的Landsat TM/ETM遥感影像数据,计算出了1990²010年土地利用的数量结构和各地类实际面积的转移矩阵以及20102010年土地利用的数量结构和各地类实际面积的转移矩阵以及2010²030年每10年间隔的各地类预测面积的转移矩阵,分析了长沙市19902030年每10年间隔的各地类预测面积的转移矩阵,分析了长沙市1990²010的土地利用数量结构特征,并对长沙市土地利用变化趋势进行了预测和土地利用/覆被转移变化的驱动力分析。结果表明:(1)长沙市19902010的土地利用数量结构特征,并对长沙市土地利用变化趋势进行了预测和土地利用/覆被转移变化的驱动力分析。结果表明:(1)长沙市1990²010年建设用地保持持续高速增加,而耕地面积和林地面积则逐年下降,并且绝大部分转化为建设用地;(2)在20102010年建设用地保持持续高速增加,而耕地面积和林地面积则逐年下降,并且绝大部分转化为建设用地;(2)在2010²020年,建设用地面积将会保持大致为6658.7 hm2/年的增速继续增加,增速大约为20002020年,建设用地面积将会保持大致为6658.7 hm2/年的增速继续增加,增速大约为2000²010年的两倍,此期间的主要变化表现为林地面积的减少;(3)到2020年左右,长沙市各个地类的土地利用趋于一个稳定的状态;(4)耕地减少和建设用地增加的主要社会因素为人口增长以及经济快速发展。     

辽河流域土地利用/覆被变化

[目的]研究辽河流域土地利用/覆被变化特征对分析辽河流域生态环境变化及其驱动力因素具有重要意义。[方法]基于2000~2010年辽河流域16期土地利用遥感数据,对辽河流域10年间土地利用/覆被变化进行定量分析。[结果]耕地、草地和建设用地面积增加,林地、水域和其他用地面积减少;土地利用信息熵与均衡度均呈现减少趋势,土地利用系统混乱度增加,均衡性减弱;土地利用程度变化量及变化幅度均大于0。[结论]该流域土地利用处于发展时期。     

基于CA-Markov模型的巴南区土地利用变化模拟预测研究

土地利用/覆被变化的模拟预测研究对于探索土地利用变化的规律与方向,实现区域可持续发展具有十分重要的意义.该研究以重庆市典型的城乡二元结构巴南区为例,将2005年、2010年、2015年TM影像解译数据作为数据源,在对巴南区土地利用现状进行分析的基础上,构建了CA-Markov模型模拟预测巴南区未来土地利用的变化情况.结果表明:(1)对2015年土地利用模拟结果与实际土地利用现状交叉验证,Kappa系数为0.9145,表明CA-Markov模型进行土地利用格局模拟可行;(2)2005—2015年间,巴南区土地利用类型面积总体上呈现出耕地和林地不断减少,建设用地持续增加,草地和水域变化不明显的变化趋势,究其原因是巴南区近年来城市扩建占用了部分耕地和林地;(3)预测结果显示,2015—2035年间巴南区建设用地面积变化最为明显,将由94.54km2增加到481.75km2,耕地和林地面积依然在持续减少.因此,应严格控制建设用地占用耕地和林地,尽量改造老城区以及提高土地利用集约度来缓解日益加剧的土地压力.     

新疆于田县20a土地利用和覆被变化及预测

基于2000、2005、2010、2015和2020年5期遥感影像数据和社会经济数据,运用土地利用动态度、土地利用转移矩阵和Markov-FLUS模型,探究了于田县2000—2020年土地利用和覆被变化及其2030年演变趋势。结果表明：于田县主要土地利用类型是未利用地。2000—2020年,耕地、草地、水域和建设用地呈增加趋势,林地、冰川和未利用地呈减少趋势。各土地利用类型变幅程度不同,其中建设用地变幅最大。耕地和建设用地持续增加,主要来源是未利用地;2030年在惯性发展情景下,耕地和建设用地将大幅度增加,林地、水域和冰川变化微弱,草地和未利用地大幅度减少;而在生态保护情景下,耕地和建设用地的扩张将得到制约,增加幅度明显降低,林地、草地和水域面积全部呈增加趋势且增加幅度上升。     

文登市土地利用/覆被变化研究

主要利用1986年土地利用类型矢量数据和2000年TM影像,研究文登市城市快速发展所发生的土地利用/覆被变化,研究结果表明：文登市土地利用以旱田、建设用地及林地为主,14a来,随着经济建设的发展,水田、旱田、林地、草地面积增加,其中草地及林地面积增加最多,分别为7.61km2和6.20km2,建设用地及水域面积减少。土地利用转移过程中,旱田7.95 km2转为林地,8.40 km2转为草地,水域向旱田、草地和建设用地分别转化5.66 km2、0.69 km2和0.45 km2。最后提出了土地利用可持续发展建议。     

基于GIS的伊犁河谷2000-2010年土地利用的动态变化

在遥感和GIS技术的支持下,运用图像分类、叠加和空间分析等方法,对伊犁河谷2000-2010年10年土地利用变化进行分析研究.结果表明,①2000-2010年10年间,伊犁河谷耕地面积和城乡、工矿、居民用地面积不断增加,草地和未利用地不断减少,各类用地变化区域主要沿伊犁河谷分布;②2000-2005年5年间伊犁河谷土地利用动态变化较大,变化区域占土地总面积的1.36%,其中变化最大的为耕地,其次是草地和未利用地的转化,变化区域位于伊犁河与特克斯河交汇的新源县卡拉布拉乡;③2005-2010年5年间土地利用变化较2000-2005年5年小,变化区域占总面积的0.41%,其中变化最大的是耕地,其次为草地和未利用地,主要变化区域位于特克斯河沿岸及伊犁河上游.2000-2010年10年土地利用由0.2436%下降到0.0374%,变化趋势趋于平缓.     

基于遥感监测的无锡市土地利用变化特征及其驱动力分析

以无锡市2000、2005和2010年Landsat TM影像为数据源,采用决策树分类方法将无锡市土地利用类型分为建设用地、耕地、林地、园地和水域5大类。同时利用土地利用转移矩阵分析了2000～2010年无锡市土地利用特征。最后结合无锡市社会经济和人文数据,对无锡市土地利用变化的驱动力进行了分析。结果表明:2000～2010年无锡市各种土地利用类型总量和比例发生了巨大变化,城市建设用地面积不断扩大,耕地面不断减少,而园地和水域面积有小幅度的上升,林地基本维持在原来的比例,减少的耕地大部分转换为建设用地、水域和园地。人口的急剧增加和经济的快速发展是导致土地利用发生变化的2个重要原因。     

香溪河流域土地利用变化过程对非点源氮磷输出的影响

选取三峡库区香溪河流域(3150 km~2),根据1990、2000、2010年Landsat TM/ETM遥感影像,在Arc GIS支持下,应用景观特征分析和氮磷输出系数模型方法,在分析流域景观格局转变过程的基础上,研究了土地利用变化对非点源氮磷输出的影响。结果表明:1990—2000年土地利用变化较为缓和,2000—2010年土地利用转变较为剧烈,变化面积占到总面积的4.3%,为前10年变化量占比的3倍之多。1990—2000年和2000—2010年,土地利用转变量最为明显的均为林地转旱地和旱地转林地;从单位时间土地利用变化率来看,1990—2000年旱地变化最为剧烈,2000—2010年居民地变化最为剧烈;从土地利用相对动态度来看,1990—2000年和2000—2010年旱地均最高。1990—2000年土地利用的变化对非点源总氮(TN)和总磷(TP)输出影响较小,TN增加1.57 t·a~(-1),TP减少0.073 t·a~(-1);2000—2010年土地利用的变化显著降低了TN、TP的输出量,净值分别为78.5、6.1 t·a~(-1)。土地利用转变方式对TN、TP的负荷影响不同,旱地转变为林地时TN负荷表现为消减,林地转变为旱地时TN负荷增加;水田转变为林地时TP负荷减少,旱地转变为水田时TP负荷增加。在输出系数与各土地利用类型面积关系的建立中,使用土地利用状态量变化面积不能真实计算出其对非点源氮磷负荷输出量的影响,通过土地利用过程量面积的变增才能真实反映土地利用变化导致的非点源氮磷负荷输出量。     

典型内陆盆地生态系统服务价值对土地利用变化的响应

【目的】 研究塔里木河流域1990~2018年间土地利用变化下生态系统服务价值时空演变趋势,为干旱区土地资源的可持续发展提供科学依据。【方法】 基于1990、2000、2010和2018年4期Landsat TM遥感影像,提取土地利用数据并采用修正后生态系统服务价值系数、空间相关性分析等方法,以典型内陆盆地塔里木河流域为研究区,研究塔里木河流域土地利用与生态系统服务价值(Ecosystem services values,ESV)的时空演变特征。【结果】 (1)1990~2018年间塔里木河流域土地利用变化显著,耕地和建设用地表现为增长趋势;高、中、低覆盖度草地,林地和水域呈现减少趋势;建设用地的涨幅最大,水域的降幅最大。(2)流域内ESV总体上呈现下降趋势,由1990年的8 728.84×10⁸元减少到2018年的7 671.65×10⁸元;2015~2018年ESV减幅最大,其中草地ESV占比最高,达39%以上;单项ESV以调节服务为主,占比在62%以上。【结论】 研究区ESV在空间分布上表现为四周高、中间低的特征,且具有显著的空间正向自相关性;ESV增值区域分布在研究区东南部区域,ESV损失区域分布在研究区西部和北部区域。     

20世纪后期黄河三角洲高效生态经济区土地利用结构变化分析

基于1 km×1 km尺度土地利用/覆盖数据,以图像的形式直观展示了土地利用/覆盖多样化指数、土地利用程度综合指数和植被覆盖指数的空间变异规律,阐述了1980s、1995和2000年黄河三角洲高效生态经济区土地利用结构特征及动态变化。研究结果表明:1980s～2000年,耕地面积到1995年减少,到2000年又恢复到1980s的种植面积,在该过程中,耕地主要与水库坑塘养殖、城镇工矿用地和农村居民地以及未利用地相互转化;林地和草地面积变化不大;城镇工矿用地和农村居民地,到1995年大面积扩展,以后一直保持相对稳定;滩涂用地和盐碱地在3个时期间变动较大。1980s、1995和2000年土地利用/覆盖多样化指数、土地利用程度综合指数和植被覆盖指数空间分布特征基本相同,总体来说,1980s～2000年沿海的无棣县、沾化县、垦利县、东营区和莱州市土地利用变化强烈,是该区最为活跃的地区。土地利用程度综合指数与植被覆盖度指数1980s～2000年变化趋势基本相同,在垦利县和东营区沿海地带具有较强的一致性,反映了该区域土地利用开发和植被保护并重的特点。     

干旱区生态弹性度与土地利用分析

【目的】 研究新疆鄯善县土地利用变化和生态弹性度,为鄯善县的生态建设提供参考。【方法】 采用GIS技术,生态弹性度,分析鄯善县近35年间生态弹性度和土地利用变化及生态效应,并利用Markov模型对2025年土地覆盖状况模拟预测。【结果】 鄯善县土地覆盖转换程度较大,土地利用指数变化比较明显。在一、二级分类对比情况下,1980~2015年土地利用动态指数的变化趋势,草地中动态指数最高的是中覆盖度草地、高覆盖度草地最低,林地中动态指数最高的是其它林地、灌木林和疏林地次之、有林地最低,水域中动态指数最高的是湖泊、水库坑塘最低;年均土地利用程度综合指数为109.38,各土地利用类型中只有林地面积和未利用地面积随年份减少,其他各土地类型面积随年份增加;各研究年分的生态弹性度分别为1.49、1.51、1.51、1.65、2.34,整体呈现增大趋势。鄯善县生态价值整体增长,土地生态价值的变化和土地利用类型面积的变化相互对应。2015~2025年耕地、林地、草地和建设用地面积在缓慢持续增加,水域出现少量减少的趋势。【结论】 鄯善县各土地类型剧烈转换,土地利用现状不稳定状态。生态弹性度和生态价值指数整体增大趋势,其中水域情况的改善会促进生态环境呈良性循环发展的趋势。     

澜沧县土地利用变化和土壤侵蚀特征分析

为了研究云南省澜沧县的土地利用和土壤侵蚀的变化特征,以"通用土壤流失方程"为模型,运用ENVI遥感影像解译软件和Arc GIS软件,综合分析了澜沧县2000、2010、2014年3个时期的土地利用变化和土壤侵蚀的特征。结果表明:1)2000—2010年10 a间,土地利用类型表现为草地向林地、桉树林转化,耕地向草地、林地、桉树林转化,林地向桉树林转化,园地向林地转化。2010—2014年,水域、桉树林面积增加明显,草地、耕地、林地面积小幅下降;2)15 a间澜沧县土壤侵蚀总面积变化不大,土壤侵蚀状况呈现先趋向好转之后又趋向严重的变化趋势;3)草地和耕地的侵蚀面积减少,土壤侵蚀量下降;2000—2010年,草地和耕地大量转变为林地和桉树人工林,植被覆盖恢复,土壤侵蚀减缓;2014年由于桉树人工林的轮伐、大型水电站和公路的兴修以及人口增长和城市化进程的加快等方面的原因,多数地区植被覆盖度下降,直接导致了林地、桉树林地的土壤侵蚀加重。     

青岛市土地利用转型研究分析

以1980年、1990年、2000年和2010年四期土地利用数据和社会经济统计数据为基础,借鉴地理信息技术,对青岛市土地利用转型进行测试和分析.研究表明,青岛市土地利用转型变化明显,主要表现为虽然建设用地占用大量耕地,但是,草地、林地和未利用地大量补充为耕地,使耕地面积在研究时段内略有增加;从影响因素来看,自然地理条件起决定作用,人口增加和经济发展具有强大的推动力,交通条件对土地利用转型表现出廊道效应,而区域规划项目的建设则具有很强的引导作用.同时,土地利用转型也产生了明显的效应,促进了青岛市的经济发展,改变了青岛市的产业结构,为青岛市人民提供了更多的就业机会,也给青岛市带来环境问题,影响人们的生活,亟待解决.最后,提出青岛市土地利用转型的政策建议.     

青藏高原东缘贡嘎山地区土地利用与景观格局演变

根据1995年和2000年土地利用数据,运用ArcGIS 8.1软件和景观生态学方法,研究了青藏高原东缘贡嘎山地区的土地利用变化和景观格局变化. 主要结果如下:①1995—2000年间,研究区土地利用变化显著,其中林地、水域和未利用土地面积下降,而草地、耕地和建设用地面积增加;②景观破碎化程度加剧,分维数、多样性指数和景观破碎度均增加;③建设用地和未利用土地优势度变化不大,耕地和林地的优势度减小,草地和水域优势度增加, 表明研究区景观格局由耕地、林地向草地和水域转变; ④交通干线（公路）附近的土地利用和景观格局变化显著,加强这些区域的生态环境保护与建设势在必行.      

基于CA-Markov模型的锡林河流域土地利用变化及预测分析

研究土地利用变化特征及预测未来土地利用变化的趋势,对经济平衡发展、提高生态环境质量、实现土地资源合理利用具有重要意义。以锡林河流域为研究区,对Landsat 2000、2005、2010年和2015年4期遥感数据进行目视解译,采用土地利用结构分析方法、重心迁移模型和CA-Markov模型,分析研究区16 a间土地利用演变特征,并对2030年土地利用情况进行预测。结果表明:1)2000-2015年,草地、林地和耕地呈波动变化,水域面积缓慢增加,建设用地不断扩张,未利用地面积在不断减少。建设用地、耕地和未利用地重心具有明显的方向性移动,耕地先向南后向北移动,建设用地主要向西北方向扩张,未利用土地重心持续向北移动。2)研究区综合土地利用动态度为5.70％,变化速率较快;锡林浩特市和各苏木土地利用变化速率差异较大,总体表现为中游＞下游＞上游;不同土地利用类型动态度为建设用地＞水域＞林地＞耕地＞未利用土地＞草地,即建设用地变化最快。3)研究区土地利用变化的主要方向为草地和未利用地的相互转换、耕地和草地的互相转换以及建设用地的不断扩张。4)2030年预测结果表明,耕地面积继续增加,速率有所下降,重心向西南方向移动;林地延续之前变化趋势,稳中有升;草地和未利用地面积继续减少,且未利用地重心持续向北移动;建设用地扩张明显,重心向锡林浩特市中心移动,速度减缓;水域有少量增加。CA-Markov模型与土地利用重心迁移模型相结合,实现了对未来耕地、建设用地和未利用土地的迁移方向的预测,可以为研究区提高草地退化防治效果、土地管理政策的制定和实施、城乡建设、土地利用规划等提供理论指导。     

基于MGWR模型的天目-怀玉山区生境质量 对土地利用变化的响应

基于1980年、1990年、2000年、2010年和2018年土地利用变化数据,借助InVEST模型评估天目-怀玉山区生境质量时空分布特征,并采用多尺度地理加权回归模型（MGWR）,对研究区耕地、林地、草地和建设用地的变化与生境质量变化的空间关系进行显式化分析,结果显示：（1）1980—2018年间,天目-怀玉山区耕地持续减少,林地和草地先增加后减少,水域面积增加幅度最大,建设用地变化较小,土地利用转移主要以耕地向林地、草地和建设用地转换、林地向建设用地转换和草地向林地转换为主。（2）1980—2018年间,天目-怀玉山区生境质量水平波动较小,且常年处于较高水平,总体上先增加后减少。（3）MGWR模型计算结果显示1980—2018年间,耕地、林地、草地和建设用地在812、194、1 166和512的较大尺度上影响着生境质量,而1990-2000年间,则在51、45、43和123的局部尺度上影响着生境质量。模型回归系数显示,1980—2018年间,林地和草地的变化与生境质量的变化呈现正相关关系,耕地和建设用地的变化与生境质量变化呈现负向关关系;1990—2000年间,4种土地利用类型的变化对生境质量的影响呈现较为明显的两极化空间格局,其主要取决于土地利用类型转换的方向。研究结果将为天目-怀玉山区土地资源合理利用和生态环境保护提供可靠的理论依据。